Energietechnik und Kerntechnik

Energie bewegt unsere technische Zivilisation. Energie stammt aus erneuerbaren und nicht erneuerbaren Quellen (Ressourcen) und liegt in unterschiedlichen Energieformen vor. Im Modul wird ein Überblick über Energieverbrauch und Energieressourcen sowie über die Energietechnik (Umwandlung der Energieformen) gegeben. Bei den Energieumwandlungen ist Kern. und Reaktortechnik ein besonderer Schwerpunkt.

Kurs Energietechnik:

• Einführung: Mensch als Energiesystem, Lebensraum Erde, Energetische Bedürfnisse (bottom up)

• Energieformen und Umwandlungen: Energieformen, Wertigkeit der Energie, Verarbeitungs- und Umwandlungsstufen, Umwandlungsverluste

• Energiebedarf, Entwicklung und Prognosen: Statistiken zum Energieverbrauch weltweit und Schweiz, Entwicklung und Prognosen

• Energieressourcen: Kriterien zur Einteilung nicht erneuerbarer und erneuerbarer Energieressourcen, Charakterisierung alle Energieressourcen.

  Kurs Kerntechnik:

• Kernphysikalische Grundlagen: Nuklidsystem, Bindungsenergie der Atomkerne, Radioaktivität

• Kernreaktionen: Ablauf der Kernreaktionen, Kernreaktionen mit Neutronen

• Aufbau und Wirkungsweise von Reaktoren: Bestandteile, Reaktorbauarten, zukünftige Reaktortypen

• Kontrolle der Kettenreaktion: Sicherheits- und Regeltechnik

• Brennstoffkreislauf und Entsorgung: Brennstoffherstellung und Wiederaufbereitung, Entsorgung der Abfälle

• Die Studierenden kennen die kennen die Grössenordnungen des Energieverbrauchs (Weltweit, Schweiz) und können ihren eigenen Energieverbrauch ermitteln und beurteilen.
• Sie kennen die relevanten Energiestatistiken und Prognosen und können damit einfache Berechnungen anstellen.
• Sie kennen die Charakteristiken der Energieressourcen, deren Umwandlungswege und Technologien zur Umwandlung, dabei auftretende Wirkungsgrade und Verluste und können mit einfachen rechnerischen Abschätzungen das Potential einer Ressource bestimmen.
• Sie wissen, wie man Energie optimal einsetzt (Wertigkeit verschiedener Energieformen, Energieeffizienz).
• Die Studierenden kennen die kernphysikalischen Grundlagen und können einfache Kernreaktionen berechnen.
• Sie kennen Aufbau und Wirkungsweise von Reaktoren und deren Sicherheitstechnische Elemente.

• Chemie 1 (ch 1)
• Wärme und Strahlung (wus)
• Thermodynamik (thdM)